C#运算符

🧠 一、C# 运算符列表（按类别分类）

类别	运算符
一元运算符	+, -, ++, --, !, ~, (T) x
算术运算符	+, -, *, /, %
赋值运算符	=, +=, -=, *=, /=, %=, &=, `
比较/关系运算符	==, !=, <, >, <=, >=
逻辑/布尔运算符	&&, `
按位运算符	&, `
条件运算符	?:（三元）
空相关运算符	??, ??=, ?., ?[]
Lambda 表达式	=>
对象创建	new
访问运算符	., [], (), ->（用于指针）
类型信息	typeof, is, as
范围与索引	^, ..

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✅ 二、详细讲解 + 示例代码

1. 一元运算符（Unary Operators）

int a = 5;
int b = -a;     // 负号
bool flag = true;
Console.WriteLine(!flag);  // false

2. 增减运算符（Increment / Decrement）

int x = 5;
Console.WriteLine(x++);  // 输出 5，之后 x=6
Console.WriteLine(++x);  // 输出 7，先加再输出

3. 强制转换运算符（Cast Operator）

double d = 9.99;
int i = (int)d;  // 显式转换，结果为 9

4. 求反运算符（Logical NOT 和 Bitwise NOT）

bool isTrue = true;
Console.WriteLine(!isTrue);  // false

byte b = 0b1010_1010;
Console.WriteLine(~b);       // 按位取反

5. 赋值运算符（Assignment Operators）

int num = 10;
num += 5;   // 等价于 num = num + 5 → 15

6. 字符串连接运算符（Concatenation）

string greeting = "Hello" + ", World!";

7. 算术运算符（Arithmetic Operators）

int sum = 10 + 5;
int remainder = 10 % 3;  // 余数 1

8. 布尔逻辑运算符（Logical Operators）

bool result1 = true && false;  // false
bool result2 = true || false;  // true

9. 关系运算符（Relational Operators）

int age = 20;
Console.WriteLine(age > 18);  // true

10. 按位运算符（Bitwise Operators）

int x = 5;  // 0b0101
int y = 3;  // 0b0011
int z = x & y;  // 按位与：0b0001 → 1

11. 复合赋值运算符（Compound Assignment）

int total = 100;
total -= 20;  // total = 80

12. new 运算符（创建对象）

List<string> list = new List<string>();
Person p = new Person { Name = "Tom" };

13. 访问运算符（Member Access）

person.Name
array[index]

14. 索引和范围运算符（Index and Range）

string s = "HelloWorld";
char c = s[^1];            // 最后一个字符 'd'
string sub = s[6..^0];     // 从索引6开始到最后："World"

15. 类型信息（Type Information）

Console.WriteLine(typeof(string));  // System.String
object obj = 123;
if (obj is int) Console.WriteLine("是整数");

16. 运算符优先级（Operator Precedence）

优先级	运算符
高	x.y, f(x), a[i], new, typeof
中	!, ~, ++x, --x, (T)x
中	*, /, %
中	+, -
中	<<, >>
中	<, >, <=, >=
中	==, !=
中	&
中	^
中	`
中	&&
中	`
低	?:
低	=, op=

✅ 使用括号 () 可以改变优先级顺序。

17. 关联规则（Associativity）

• 大多数运算符是左结合 ，如 a + b + c
• 但赋值运算符是右结合 ：a = b = c 等价于 a = (b = c)
• 三元运算符也是右结合

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18. 空条件运算符（Null-Conditional Operators）

string name = person?.Name;  // 如果 person 为 null，则返回 null
int? length = person?.Name?.Length;

19. 空值合并运算符（Null Coalescing Operator）

string message = null;
string result = message ?? "默认消息";  // 如果 message 为 null，用默认值

20. 空折叠赋值运算符（Null-Coalescing Assignment）

string text = null;
text ??= "初始值";  // text 为 null，所以赋值

21. 三元运算符（Ternary Conditional Operator）

int max = a > b ? a : b;
string result = score >= 60 ? "及格" : "不及格";

22. Lambda 运算符（Lambda Expression）

Func<int, int> square = x => x * x;
list.Where(x => x > 10);

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🧮 三、实战练习：计算素数（Prime Numbers）

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Console.Write("请输入一个正整数：");
        string input = Console.ReadLine();
        if (int.TryParse(input, out int n) && n > 1)
        {
            bool isPrime = true;
            for (int i = 2; i <= Math.Sqrt(n); i++)
            {
                if (n % i == 0)
                {
                    isPrime = false;
                    break;
                }
            }

            Console.WriteLine($"{n} 是{(isPrime ? "质数" : "非质数")}");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("输入无效，请输入大于 1 的整数！");
        }
    }
}

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🎯 项目名称：C# 运算符综合练习器

功能说明：

这个程序会引导用户输入数据，并演示以下内容：

• 基本算术、逻辑、关系、位运算
• 空值处理（??, ?., ??=）
• 三元条件运算符
• Lambda 表达式
• 类型转换与类型检查
• 索引与范围操作
• 创建对象（new）

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✅ 完整代码模板（Program.cs）

using System;

class Program
{
    // 自定义类用于测试 new 和访问运算符
    class Person
    {
        public string Name { get; set; }
        public int Age { get; set; }

        public override string ToString()
        {
            return $"Name: {Name}, Age: {Age}";
        }
    }

    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("=== C# 运算符综合练习 ===\n");

        // 1. 算术运算符
        int a = 20, b = 7;
        Console.WriteLine($"加法: {a} + {b} = {a + b}");
        Console.WriteLine($"取模: {a} % {b} = {a % b}");

        // 2. 一元运算符
        int c = 5;
        Console.WriteLine($"\n前置自增: ++{c} = {++c}");
        Console.WriteLine($"后置自减: {c}-- = {c--}");

        // 3. 关系运算符
        Console.WriteLine($"\n{a} > {b} ? {a > b}");
        Console.WriteLine($"{a} == {b} ? {a == b}");

        // 4. 逻辑运算符
        bool flag1 = true, flag2 = false;
        Console.WriteLine($"\nflag1 && flag2 ? {flag1 && flag2}");
        Console.WriteLine($"!flag2 ? {!flag2}");

        // 5. 按位运算符
        byte x = 0b1010_1010;
        Console.WriteLine($"\n按位取反 ~x = {Convert.ToString(~x, 2)}");
        Console.WriteLine($"x << 1 = {x << 1}");

        // 6. 三元运算符
        string result = (a > b) ? "a 大于 b" : "a 不大于 b";
        Console.WriteLine($"\n三元判断结果: {result}");

        // 7. 空值相关运算符
        string str1 = null;
        string str2 = "默认文本";
        Console.WriteLine($"\n空合并 ?? : {str1 ?? str2}");
        str1 ??= "首次赋值";
        Console.WriteLine($"空折叠赋值 ??= : {str1}");

        Person person = null;
        Console.WriteLine($"安全访问 ?. : {person?.ToString() ?? "person 为 null"}");

        // 8. 类型信息和强制转换
        object obj = 123;
        if (obj is int)
        {
            int num = (int)obj;
            Console.WriteLine($"\n强制转换 (int)obj → {num}");
        }

        // 9. 范围和索引
        string text = "HelloWorld";
        Console.WriteLine($"\n字符串索引 ^1: {text[^1]}");
        Console.WriteLine($"子串范围 ..^5: {text[..^5]}");

        // 10. Lambda 表达式
        Func<int, int> square = x => x * x;
        Console.WriteLine($"\nLambda 计算平方: square(5) = {square(5)}");

        // 11. new 运算符
        Person p = new Person { Name = "Alice", Age = 25 };
        Console.WriteLine($"\nnew 创建对象: {p}");

        Console.WriteLine("\n按任意键退出...");
        Console.ReadKey();
    }
}

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📋 示例运行输出：

=== C# 运算符综合练习 ===

加法: 20 + 7 = 27
取模: 20 % 7 = 6

前置自增: ++5 = 6
后置自减: 6-- = 6

20 > 7 ? True
20 == 7 ? False

flag1 && flag2 ? False
!flag2 ? True

按位取反 ~x = 1111111111111111111111111010101 (取决于平台)
x << 1 = 170

三元判断结果: a 大于 b

空合并 ?? : 默认文本
空折叠赋值 ??= : 首次赋值

安全访问 ?. : person 为 null

强制转换 (int)obj → 123

字符串索引 ^1: d
子串范围 ..^5: Hello

Lambda 计算平方: square(5) = 25

new 创建对象: Name: Alice, Age: 25

按任意键退出...